探讨钻探深部金矿的施工工艺及应用效果

探讨钻探深部金矿的施工工艺及应用效果

摘 要:深部金矿钻探施工中,要有好的施工效果,施工工艺是关键,要做到取心与进尺的辩证统一,这就是液动冲击回转钻探的施工工艺和应用效果

关键词:深部探矿 液动锤 液动冲击回转钻 绳索取心 提高回次进尺和钻进效率

液动冲击回转钻探就是在回转钻探的基础上通过利用冲洗液驱动的液动潜孔锤(简称液动锤)对破碎岩石的钻头施加一定频率的冲击能量,也就是钻头上带有冲击负荷的回转钻探。钻孔时液动锤安装在钻杆或岩心管与钻头之间,随钻孔之延深而潜入钻孔中对钻头施加冲击负荷,例如矿产勘探、水井、石油钻井等。液动冲击回转钻探是对现有回转钻探的重大改革,是继现代金刚石钻探之后的钻探新方法。我国液动冲击回转钻探在地质岩心钻探中的应用起始于20世纪80年代,由于其显著的技术经济效益,在国内钻探界引起了广泛的重视,被公认为是提高中硬以上(5～12级)岩层钻速,克服一些复杂岩层岩心易堵塞以及减轻钻孔孔斜的有效技术方法之一。随着绳索取心金刚石钻进工艺的普及应用,绳索取心液动锤钻进也逐步进入实验应用阶段,但由于20世纪90年代地勘市场钻探工作的萎缩,使这项技术的推广和发展受到了限制,存在的问题没有得到很好的解决。最近几年,随着地质钻探市场的升温,绳索取心液动锤钻进又受到了钻探施工队伍的重视。

1 矿区概况

某矿设计钻探工作量近2万m,孔深均在1000m以上,最深钻孔设计1500m,属深部探矿。区内地层复杂,断裂构造发育,破碎地层较多,钻进时容易造成岩心堵塞,回次进尺短,钻孔漏水严重,一般孔深超过600m孔内就不返水了。钻遇的地层岩性为含斑粗中粒二长花岗岩,可钻性8～10级,另外还有闪长岩、煌斑岩、石英等脉岩穿插,对钻探来讲是施工难度比较大的矿区。

2 设备选型

施工的机械设备与普通绳索取心钻进设备相同,采用XY-6B或XD-5型钻机,BW-250/50型水泵。为了降低泵输出冲洗液的激动压力,在水泵输出口与水龙头之间加接一个容积约50L的稳压罐。

液动锤采用中国地质科学院勘探技术研究所研发的SYZX75型绳索取心液动锤,其性能参数为:钻具外径73mm,冲锤行程15～25mm,自由行程5～8mm,冲击频率25～40Hz,冲击功10～50J,长度4902mm,工作泵压0.5～2.0MPa,工作泵量50～90L/mm。由于目前国内钻具丝扣和尺寸较乱,为了与现场钻具相互配合,在原来钻具外管总成不变的情况下加工一节长490mm短钻具连接,以增强与普通绳索

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